Bioquímica dela degradación oxidativa de aminoácidos y el ciclo de la urea

1. Instituto Tecnológico de Colima 1-1 Degradación de Aminoácidos

2. Cuando se ingieren en exceso, los aminoácidos (aa) pueden servir como fuente de energía. Para que esto ocurra, deben perder sus grupos amino. Los esqueletos carbonados pueden seguir 2 caminos: Convertirse en glucosa (gluconeogénesis). Oxidarse a CO2 vía Ciclo de Krebs. La degradación oxidativa de aa no es un proceso relevante en bacterias ni vegetales, pero es de suma importancia en animales superiores. (NH4)2SO4

3. La velocidad de utilización y la proporción de los diferentes aa utilizados depende de: Disponibilidad de otros combustibles. Disponibilidad de aa exógenos. Necesidad del organismo de ciertos aa para la síntesis proteica. Dependencia de aa esenciales. Necesidad de aa específicos como precursores de otras biomoléculas importantes.

5. La pepsina hidroliza las proteínas para dar lugar a péptidos y algunos aa libres.

6. En el intestino delgado la quimiotripsina, la tripsina, las carboxipeptidasas A y B y la elastasa (entre otras enzimas) se encargan de obtener aminoácidos libres.

8. Sus niveles dependen del equilibrio entre biosíntesis y degradación de proteínas corporales, es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado).

9. El N se excreta por orina y heces.Otrospuntosimportantes

10. Esquema de la Oxidación de los Aminoácidos

12. Arginina

13. Ác. Aspártico

14. Asparagina

15. Cisteína

16. Fenilalanina

17. Isoleucina

18. Leucina

19. Lisina

20. Triptófano

21. Tirosina

22. ValinaTransaminasas α- oxoácido (α- oxoglutarato) α- oxoácido (análogo del aa) L- Glutamato

24. Todas las transaminasas utilizan fosfato de piridoxal ó fosfato de piridoxamina (derivados de la vit. B6) como grupo prostético*.

25. Estas enzimas se encuentran tanto en citoplasma como en mitocondria.

26. El glutamato obtenido en estas reacciones puede desaminarse directamente o donar su grupo amino para obtener aspartato, que a su vez participa en el ciclo de la urea.Estructura de la glutamato- transaminasa humana. * Algunas coenzimas están unidas muy estrechamente a la molécula de la enzima, reciben entonces el nombre de «grupos prostéticos», y simplemente «coenzima» cuando la unión es débil.

28. La GDH puede emplear tanto NAD+ como NADP+ como aceptores de electrones.

29. El NADH formado se oxida nuevamente por medio de la cadena de transporte electrónico.

30. GDH es estimulada por ADP, GDP y algunos aa; e inhibida por ATP, GTP y NADH.GDH

31. ¿Notanalgoraro en estafigura?

32. En resumen:

34. 11 aa se incorporan a través de esta ruta.

35. 5 son degradados por la vía del piruvato.

36. 5 vía acetoacetil- CoA (Phe, Tyr, Leu, Lys y Trp).

37. 2 (Thr y Leu) dan Ac- CoA directamente.

41. Cofactores que participan en estas rutas: Tetrahidrobiopterina (relacionada con el ácido fólico), ácido ascórbico, Cu.

45. EnfermedadesGenéticasHumanasqueafectan al metabolismo de los Aa.

46. Rutasqueconducen a α- oxoglutarato

49. Ruta del Succinato A partir de Ile se obtienen Glu, Ac- CoA y Succinil- CoA

50. Otras rutas: Ruta del Fumarato: 4 de los 9 átomos de Phe y Tyr se convierten en fumarato y entran así al ciclo de Krebs. Ruta del Oxalacetato: Asp y Asn pueden entrar al ciclo de Krebs de esta manera. Asn + H2O Asp + NH3 Asp + α- oxoglutaratoOxalacetato + Glutamato Asparaginasa Asp- Transaminasa

51. 1-2 Excreción de Nitrógeno

52. El exceso de nitrógeno se excreta en una de las siguientes formas: Amonio Urea Ácido Úrico Uricotélicos (pájaros y reptiles) Amoniotélicos (animales acuáticos) Ureotélicos (animales terrestres)

54. El proceso consume 4 enlaces fosfato (de alta E) por cada molécula de urea producida.

55. Las reacciones del ciclo están bicompartimentalizadas, algunas ocurren en la matriz mitocondrial y otras en el citosol.

56. Las reacciones involucradas son: 1- Inicio de la biosíntesis: Carbamil- fosfato- sintetasa. 2.- Formación de Citrulina. 3.- Formación de Argininosuccinato. 4.- Formación de Arginina y fumarato. 5.- Formación de Ornitina y urea.

58. Relación del Ciclo de la Urea con el Ciclo de Krebs

60. Otras formas de excreción de nitrógeno:1. Las arañas excretan nitrógeno en forma de guanina. 2. Algunos peces lo hacen en forma de óxido de trimetilamina.